配电架空线路综合防雷措施研究.doc

PAGE 5 XX地区配电架空线路综合防雷措施研究 摘要： 雷击引起配电线路跳闸故障的事件日益增多，为研究配电线路防雷的有效措施，分析雷电的危害来源，以及其对配电架空线路的影响。针对XX端州北岭山地区10kV微波支线频繁出现雷击跳闸故障的情况，综合考虑各项防雷措施后，提出完善防雷接地网、更换复合材料的避雷器和绝缘子、加装可调保护间隙和智能快速真空断路器的综合防雷措施。利用降阻剂对防雷接地网进行完善改造，通过对可调保护间隙长度的计算，得出最优参数，并考虑现场实际环境和线路运行状况的情况，整定断路器保护设置。所得结果表明，该综合措施可有效降低该地区配电架空线路雷击跳闸故障的概率，具有良好的保护效果。 关键词：配电　架空线中 综合防雷措施 前言 近年来，由于环境条件的不断恶化，雷击引起配电线路跳闸故障的事件日益增多，不仅影响配电设备的正常运行，而且极大影响了供电可靠性。XX地区以喀斯特地貌为主，配电线路多数架设在山坡之上，容易遭受雷击。雷击跳闸故障是XX配电线路最主要的故障原因。本文针对XX端州北岭山地区10kV配电架空线路频繁出现雷击跳闸故障进行研究，采取完善防雷接地网、加装可调保护间隙和智能快速真空断路器的综合防雷措施，有效配电架空线路雷击跳闸的概率。 雷电的危害来源 1.1 直击雷 雷电直接击在建筑物或电气设备上，将产生电效应、热效应和机械效应，当效应能量很大时，则会产生较大的破坏作用。雷电电压很高，可达数百万伏乃至更高的冲击电压，导致发电机、电力变压器等电气设备绝缘的毁坏，进而可能造成短路故障。雷电流很大，雷电主放电电流可达数十万安，该数十万安的电流通过导体，瞬间内转换出大量热能，造成爆炸。当雷电流流入地下，会在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，导致接触电压或跨步电压的触电危险。 1.2 感应雷 雷电放电时，在附近导体上产生静电感应和电磁感应。雷击后巨大的雷电流在周围空间产生瞬变的强磁场，该强磁场能在邻近导体上感应出很高的电压。当雷云接近地面，在架空线路凸出物顶部感应大量电荷，其值最大可达500kV，一旦主放电发生，放电通道中的正、负电荷迅速中和，架空线路或导电凸物上的感应电荷将转换成强烈的高电压冲击波，击穿数十厘米的空气间隙，这使金属物之间也会产生火花放电，引起燃烧或爆炸。这对于电压等级较低、绝缘水平不高的配电线路是非常危险的。 配电线路运行现状 2.1 XX地区落雷情况 XX地处粤西山区，雷电活动强烈，历年平均落雷次数比全省平均水平高31.73%。根据广东电网雷电定位系统统计，近年来，XX地区每年落雷数均有较大幅度递增，2012年落雷数16.3万多次，2013年落雷数21.2万多次，2014年截至7月落雷数已达28.7万多次，超过2013年全年的落雷总数。 2.2 10kV微波支线运行现状 端州辖区10kV配网线路中，受雷害最为严重的当属北岭山地区一带线路。以10kV微波支线为例，线路地处XX北岭将军山，线路总长2.18km，为LGJ-70架空裸导线，1993年投运至今，供应北岭微波发射站负荷，属重要用户。全线共架设9基铁塔，采取35kV线路杆塔标准建造，#3、#4、#6、#8、#9塔共5基为耐张塔，#1、#2、#5、#7塔共4基为直线塔，铁塔最高架设在海拔730米，塔间档距最长达586米。由于9基杆塔全部为35kV杆塔，杆塔顶部超高线路2米，可充当避雷针，因此线路遭受直击雷的可能性不大，故障主要受感应雷影响。  表1 10kV微波支线杆塔明细表 杆 号 杆塔 名称 杆塔 型号 档距（米） 绝缘子 杆塔 地形 备注 数量 型号 10kV微波之支线 108 01 直线 DJ-10.5 3 P-15 山岗 出线 167 02 直线 DJ1-18 12×2 X-4.5 水田 125 03 耐张 DJ1-18 12×2 X-4.5 山地 400 04 耐张 DJ1-18 6 FXB-10/70 山地 424 05 耐张 ZG2-24 6 FXB-10/70 山地 132 06 耐张 DJ1-12 12×2 X-4.5 山地 141 07 直线 ZS2-24 12×2 X-4.5 山地 586 08 耐张 DJ1-18 12×2 X-4.5 山地 97 09 耐张 SJ3-10 3×2 X-4.5 山地 接电缆 10kV微波支线位于山坡多雷地带，加上线路残旧、海拔高、档距大、线径小。每当雷雨天气，都会发生雷击造成线路跳闸故障。据统计，2012年全年10kV微波支线因雷击造成线路站端故障跳闸8次。2013年1月至6月期间，10kV微波支线因雷击造成线路站端故障跳闸次数更达11次，对配网供电可靠性和稳定性带来了严重危害。 综合防雷改造情况 3.1 完善防雷接地网 由于杆塔主要建立在山坡上，在对10kV